基于稀疏信號重構(gòu)的近場聲源定位算法研究.pdf

1、聲源定位算法如今被廣泛應(yīng)用于視頻會議、可視電話、移動通信、監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、航空航天、軍事、醫(yī)療等領(lǐng)域。隨著陣列信號處理技術(shù)的日益精進，聲源定位算法已不再拘泥于單一參數(shù)估計的遠場源估計，而發(fā)展為雙參數(shù)估計的近場源定位。
　　自壓縮感知理論提出以來，學(xué)者將其應(yīng)用于近場聲源定位算法中，但仍舊出現(xiàn)在低信噪比時精度不高、計算量大等問題。針對這些問題，本文對基于稀疏重構(gòu)的近場聲源波達方向及距離估計算法作了研究與改進。本文介紹了有關(guān)壓縮感知與貝葉

2、斯學(xué)習(xí)的相關(guān)理論基礎(chǔ)，并闡述了三種經(jīng)典的稀疏重構(gòu)類算法，對其性能作了分析，通過仿真表明在低信噪比與低快拍數(shù)情況下估計精度還有很大提升空間。本文主要創(chuàng)新工作如下：
　?。?）針對現(xiàn)有算法在低信噪比下均方誤差較大，同時分辨概率不足的問題，本文提出了加權(quán)稀疏信號重構(gòu)的近場聲源定位算法。在現(xiàn)有l(wèi)1類算法的基礎(chǔ)上，首先進行雙參數(shù)分離，然后構(gòu)造類 MUSIC權(quán)向量，重構(gòu)稀疏空間譜得到目標(biāo)波達方向。根據(jù)估計角度值，利用稀疏信號重構(gòu)思想得到距離估

3、計。最后通過實驗仿真驗證提出新方法擁有更高的精確度及分辨概率。
　　（2）針對l1范數(shù)類算法存在著計算量大的問題，為了減小計算復(fù)雜度，將稀疏貝葉斯學(xué)習(xí)應(yīng)用于近場源定位模型中，提出了聯(lián)合稀疏貝葉斯學(xué)習(xí)與子空間的近場信號源定位算法。仿真表明該算法在縮短運算時間的同時也能保持較高的準(zhǔn)確度。
　?。?）針對稀疏貝葉斯估計算法角度均方誤差呈規(guī)律變化的問題，提出基于稀疏貝葉斯源定位的補償算法，實驗表明該算法能在一定程度上提高估計精確度。